淺談�；�微珠保溫砂漿發(fā)泡技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

　　關(guān)鍵詞：玻化微珠,保溫砂漿,機(jī)械噴涂;外墻保溫體

　　1發(fā)展�；�微珠保溫砂漿噴涂發(fā)泡技術(shù)的意義

　　1.1整體保溫性能

　　玻化微珠為涂抹式保溫材料，與基底形成一個(gè)整體，不會(huì)向板材類形成保溫空腔，施工完畢后，墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗震性能好;同時(shí)依靠保溫砂漿自身的高粘結(jié)性，很好地解決了高層建筑風(fēng)壓對保溫層的破壞;而且使外墻窗戶挑檐、女兒墻及空調(diào)板等熱、冷橋部位比板材保溫更容易實(shí)現(xiàn)，所以整體保溫效果比較好。經(jīng)熱工計(jì)算，大部分結(jié)構(gòu)涂抹3cm�；�微珠保溫砂漿能達(dá)到國家節(jié)能50%的要求。�；�微珠保溫砂漿性能見表1

　　1.2安全耐久性能

　　玻化微珠保溫砂漿以�；�微珠作為保溫骨料，�；�微珠為無機(jī)玻璃質(zhì)礦物材料，由火山巖粉碎膨化而成，不含有機(jī)材料，在使用過程中物理性能穩(wěn)定，對環(huán)境和人體無毒害，即使在高溫環(huán)境下也不會(huì)排放出有害氣體，不會(huì)出現(xiàn)老化及耐候性能差的問題，所用的原材料在我們國家也是儲(chǔ)藏量較大的礦產(chǎn)資源，同時(shí)材料生產(chǎn)中未使用不可再生或枯竭類資源，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。不會(huì)對城市空氣造成污染。同時(shí)作為一種單分子無機(jī)材料，其本身具有A級防火性能。經(jīng)試驗(yàn)，該體系所具有的抗裂、抗老化、抗震及耐候性性能均較好，其壽命周期基本可以達(dá)到建筑物本身壽命周期。�；�微珠的物理性能見表2

　　1.3經(jīng)濟(jì)適用性能

　　�；�微珠保溫砂漿為單組分保溫材料，質(zhì)量相對穩(wěn)定可靠，粘結(jié)性較好，早強(qiáng)性較好，有利于縮短施工周期，是普通抹灰的2.5倍，是聚苯顆粒保溫砂漿的1.6倍，這些既降低了建筑物保溫系統(tǒng)的施工成本，又降低了建筑物的使用成本。同時(shí)利用該技術(shù)進(jìn)行外墻外保溫可以不進(jìn)行原主體結(jié)構(gòu)的抹灰砂漿，而只是對原墻體進(jìn)行相關(guān)的清洗、界面處理，從而降低了建筑工程總造價(jià)。根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)推算，每抹1cm玻化微珠保溫砂漿相當(dāng)于14cm磚墻的保溫效果。

　　2�；�微珠保溫砂漿噴涂發(fā)泡技術(shù)

　　2.1技術(shù)原理

　　在現(xiàn)有的保溫砂漿研究的基礎(chǔ)上，對原有配方進(jìn)行改進(jìn)，當(dāng)該保溫材料形成漿體時(shí)，加入適量的獨(dú)立、封閉、細(xì)小的氣泡，這種氣泡應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，使其能保持在保溫材料漿體中并均勻分布，直至漿體終凝。漿體終凝后，由于存在大量獨(dú)立分布的氣泡，有效阻止了熱傳導(dǎo)的進(jìn)行，從而達(dá)到保溫隔熱的效果，此外由于現(xiàn)場攪拌保溫砂漿，不僅存在人為控制偏差，同時(shí)，施工機(jī)械化程度較低，人工強(qiáng)度較大，使人力成本提高，為此，若能夠?qū)⒈�溫砂漿用空壓機(jī)噴射施工，則可以有效解決上述問題，同時(shí)，氣泡的加入不應(yīng)降低材料原有的各項(xiàng)性能，或者某些性能降低在可控制的范圍內(nèi)，使其能繼續(xù)滿足工作要求。

　　2.2發(fā)泡劑的研究

　　⑴新型保溫砂漿發(fā)泡劑的制備方法：①將所需分量的膠類(骨膠、明膠、動(dòng)物膠)、松香、動(dòng)物蛋白、燒堿制備成粉狀并混合，然后加入鹽酸并置于加熱容器內(nèi)，70～80℃ 水浴反應(yīng)5～7h，將產(chǎn)物冷卻、過濾;②將所需分量的十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、α-烯基磺酸鈉、尼納兒、硅灰、硅樹脂、聚醚乳液、減水劑溶于水中，然后加熱到100℃并保溫2. 5h;③將以上2種混合物放入加熱容器內(nèi)混合，將所需分量的水加入，攪拌此二次混合物2h;④將所需分量膠粉、HPMC加入上述二次混合物中，并攪拌1～2h。按上述步驟制備出的發(fā)泡劑。

　�、圃摪l(fā)泡劑具有以下特點(diǎn)：①采用了有機(jī)與無機(jī)技術(shù)復(fù)合發(fā)泡，產(chǎn)生的泡體微小且量大，大大提高了發(fā)泡的效果;②通過加入動(dòng)物類蛋白材料、膠類材料、化學(xué)添加劑等，使產(chǎn)生的泡體具有“骨架”，即有一定強(qiáng)度，在室溫下泡體可以保存24h以上;③本發(fā)泡劑發(fā)出的泡體在發(fā)泡后可在泡體壁上成膜，使每個(gè)泡體獨(dú)立封閉，不同泡體量與砂漿混合后可以使導(dǎo)熱系數(shù)降低到0.02～0. 04W/(m·K)，提高保溫性能;④與保溫砂漿機(jī)械噴涂發(fā)泡技術(shù)無縫結(jié)合，能使泡量達(dá)到最優(yōu)化，噴出的發(fā)泡保溫砂漿均勻、高強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低，且降低成本;⑤本發(fā)泡劑制備方法簡單易行，比傳統(tǒng)發(fā)泡劑發(fā)泡效率高，加入少量即可達(dá)到泡量要求。

　　⑶性能指標(biāo)對比。發(fā)泡劑的加入對玻化微珠保溫砂漿的其他性能指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，主要體現(xiàn)在黏結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度有一定的衰減。通過對現(xiàn)有的干粉料配合比做適當(dāng)調(diào)整，可以使材料的強(qiáng)度得到補(bǔ)償。圖2，3 是發(fā)泡劑用量與材料強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系曲線。

　   在加入30% 泡體(泡體與漿體比例的體積比)時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)可以降至0.05W/(m·K)，同時(shí)其抗壓強(qiáng)度指標(biāo)仍可以滿足工程要求。

　　2.3噴涂發(fā)泡機(jī)械的改進(jìn)

　　本項(xiàng)研究有限地選取了具有代表性的噴涂機(jī)械進(jìn)行分析研究，分別是: A———柱塞泵輸送噴涂機(jī)械;B———螺桿輸送噴涂機(jī)械;C———膠管擠壓泵輸送噴涂機(jī)械;D———氣動(dòng)輸送干料后成漿技術(shù)。針對�；�微珠保溫砂漿噴涂，對這4種機(jī)械進(jìn)行試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)的對比試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

　　從表1中的各項(xiàng)對比指標(biāo)可以看出，B，C兩種形式存在“輕骨料破壞程度”和“機(jī)械磨損程度”兩大硬傷; D為干料輸送方式，D型機(jī)械目前難以解決輸送過程中的間斷問題和施工現(xiàn)場的灰塵污染問題;A型機(jī)械其各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足要求，因此本文主要研究A類機(jī)械的改進(jìn)及其施工工藝。柱塞泵輸送噴涂機(jī)械的改進(jìn)主要在于:攪拌設(shè)備的選型;攪拌加水量的定量控制;泡體與漿料混合的位置選擇;泡體輸送速度的定量化。改進(jìn)后柱塞泵輸送噴涂機(jī)械的工作原理為:通過定量加水到攪拌倉，再加入定量的�；�微珠保溫砂漿干粉料進(jìn)行攪拌，攪拌完成后將漿體輸出到儲(chǔ)料倉。啟動(dòng)發(fā)泡裝置，待儲(chǔ)料倉的漿料儲(chǔ)滿后再加入泡體，并在儲(chǔ)料倉中進(jìn)行攪拌。待泡體與漿料混合均勻后啟動(dòng)柱塞泵開始輸送，同時(shí)攪拌與發(fā)泡開始連續(xù)工作。此時(shí)開啟空氣壓縮機(jī)，當(dāng)輸送管的終端(噴涂槍頭) 有漿體流出時(shí)，打開連接在噴涂槍頭的壓縮空氣管的閥門，漿體開始形成噴漿狀，噴射到墻體表面或者天花板等處。通過選擇配備變頻電機(jī)，可以改變漿體輸出量，以此可以滿足不同的施工現(xiàn)場和人員配備情況。通過控制空氣壓縮機(jī)的氣壓和輸氣端口在槍頭的位置，可以控制一次噴涂的保溫層厚度。

　　2.4機(jī)械噴涂施工工藝

　�、攀┕で艾F(xiàn)場準(zhǔn)備需要對可能濺射到的物體進(jìn)行遮蓋;腳手架的搭建或者施工吊籃的安裝等。

　�、贫ㄎ会敾蚨ㄎ粔K的準(zhǔn)備、吊線、拉垂直。

　�、菄娡壳皽�(zhǔn)備水、電可以滿足施工要求;儲(chǔ)水缸與攪拌設(shè)備連接完畢，輸送管路連接到施工工作面;空氣壓縮機(jī)與輸送管前端的噴槍頭連接完畢，整個(gè)機(jī)械設(shè)備電路連接完畢并進(jìn)行檢查調(diào)試;工作面噴涂人員到位;抹面層人員現(xiàn)場等候。

　�、葷駶櫣軆�(nèi)壁先加少量水到攪拌倉，啟動(dòng)機(jī)械部分，直至水通過柱塞泵從輸送管的端頭流出，使輸送管內(nèi)壁得到濕潤。

　�、蓹C(jī)械噴涂施工先加水后投料，啟動(dòng)機(jī)器開始工作，待漿料輸送到噴涂槍頭處時(shí)，噴涂人員打開槍頭的壓縮空氣開關(guān)，與墻體保持45°～90°夾角，距離墻體<0.3m 處進(jìn)行噴涂;在噴涂人員噴完一個(gè)工作面離開后，抹面層人員進(jìn)入該工作面，用1m長的專用抹子自下而上初步找平;找平完成后，再用小抹子壓實(shí)抹平。

　�、蚀�保溫層初凝后，人工壓入網(wǎng)格布并涂抹抗裂砂漿。

　　2.5驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

　�、刨|(zhì)量檢驗(yàn)。1)檢驗(yàn)批質(zhì)量合格應(yīng)符合：主控項(xiàng)目的質(zhì)量經(jīng)抽樣檢驗(yàn)合格，一般項(xiàng)目的質(zhì)量經(jīng)抽樣檢驗(yàn)合格，具有完整的施工操作依據(jù)和質(zhì)量檢驗(yàn)記錄。

　　2)玻化微珠保溫砂漿外墻保溫工程檢驗(yàn)批的劃分和檢查數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：①相同組分的材料和相同工藝、相同施工條件的外墻外保溫工程每 500～1000m2劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批，不足500m2也應(yīng)劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批;②相同組分的材料和相同工藝、相同施工條件的外墻內(nèi)保溫工程每50個(gè)自然間劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批，不足50間也應(yīng)劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批;③室外每個(gè)檢驗(yàn)批每100m2至少應(yīng)抽查一處，每處不得小于10m2;④室內(nèi)每個(gè)檢驗(yàn)批至少應(yīng)抽查10%，并不得少于3間;不足3間時(shí)應(yīng)全數(shù)檢查。

　�、浦骺仨�(xiàng)目：①玻化微珠保溫砂漿墻體保溫工程所用材料品種、性能和配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和本規(guī)程規(guī)定。檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量合格證明文件、進(jìn)場驗(yàn)收記錄、現(xiàn)場抽樣試驗(yàn)報(bào)告和施工記錄;②保溫層厚度及保溫系統(tǒng)的構(gòu)造和細(xì)部做法應(yīng)符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)方法：鋼針插入和尺量檢查，觀察檢查;③保溫層與基層墻體以及各構(gòu)造層之間必須粘結(jié)牢固，無脫層、空鼓及裂縫，面層無粉化、起皮、爆灰等現(xiàn)象。

　　⑶一般項(xiàng)目：①耐堿網(wǎng)布應(yīng)鋪壓嚴(yán)實(shí)，不得有空鼓、褶皺、翹曲、外露等現(xiàn)象，搭接寬度不應(yīng)小于100mm。加強(qiáng)部位的耐堿網(wǎng)布做法應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)方法：觀察檢查;②保溫層表面應(yīng)平整、潔凈，接茬平整、光滑，線角順直、清晰，毛面紋路均勻一致。檢驗(yàn)方法：觀察檢查;③邊角表面應(yīng)光滑、平順，門窗框與墻體間縫隙填塞密實(shí)，表面平整。檢驗(yàn)方法：觀察檢查;④孔洞、槽、盒位置和尺寸正確，表面整齊、潔凈，管道后面平整。檢查方法：用鋼直尺檢查和觀察檢查;⑸保溫層和抹面層的允許偏差量及檢驗(yàn)方法應(yīng)符合下表4的規(guī)定。

　　3 �；�微珠噴涂發(fā)泡技術(shù)的應(yīng)用

　　3.1�；�微珠噴涂發(fā)泡技術(shù)操作便利性

　　機(jī)械噴涂發(fā)泡設(shè)備噴涂效率達(dá)到2.5-3.5m³/小時(shí)(即噴涂2.5cm厚的保溫隔熱砂漿達(dá)100-140㎡/小時(shí)的施工量)，該技術(shù)操作較為簡單，材料的加水，攪拌，輸送等過程都是由機(jī)器自動(dòng)完成，陰陽角、頂板、均能自由噴涂，在施工質(zhì)量上比傳統(tǒng)的人工施工更易控制。

　　3.2玻化微珠保溫砂漿的適用性

　　�；�微珠保溫砂漿耐候性、防火性、綠色環(huán)保方面比其他有機(jī)材料的保溫體系具有較大的優(yōu)勢，但同時(shí)也有局限性，本技術(shù)特別適合在以隔熱需求為主兼顧保溫的夏熱冬暖或夏熱冬冷地區(qū)使用，但在北方寒帶或者亞寒帶節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)較高的地區(qū)要滿足更高設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，只有將保溫層增加到一定的厚度才能達(dá)到，然而厚度的增加，使整個(gè)保溫體系的重量增加了，施工難度和材料成本也隨之增加，但安全性能卻降低了。

　　3.3�；�微珠保溫砂漿施工控制要點(diǎn)

　�、艛嚢韫に�。攪拌工藝對產(chǎn)品的技術(shù)性能有重要的影響，事實(shí)證明符合質(zhì)量要求的干粉可能因?yàn)椴徽�確的攪拌而出現(xiàn)不合格的拌合料，因此在現(xiàn)場控制拌和料的濕容重，實(shí)驗(yàn)證明，只有拌和料的濕容重在每立方米550到600公斤間時(shí)，拌和料的質(zhì)量才符合規(guī)范要求。

　�、瓶展膯栴}。①墻面在施工前潤濕良好，在涂抹施工后吸水適當(dāng)(全干的墻面吸水強(qiáng)烈);②單次涂抹施工厚度適當(dāng)，過厚的厚度容易造成脫粘;③在漿體收汗前后不要再進(jìn)行收平等施工操作以擾動(dòng)粘結(jié)面。

　�、呛穸葯z測。由于施工承包商為了降低成本，在外墻保溫施工中經(jīng)常采用降低保溫層的厚度等辦法來達(dá)到降低成本的目的，如此這樣以來保溫效果得不到保障，因此建議可進(jìn)行鉆芯取樣等手段檢查施工厚度。

　　3.4施工案例

　　西安雁塔區(qū)某住宅小區(qū)進(jìn)行機(jī)械噴涂發(fā)泡�；�微珠保溫砂漿的施工，噴涂機(jī)械的噴涂速度為2. 5m3 /h。施工人員配備情況為:機(jī)器操作1～2人，噴涂人員2人(輪流操作)，保溫層抹面人員2～3人。施工現(xiàn)場保溫層設(shè)計(jì)厚度為2cm，日工程量(按8h)可達(dá)到約950m2，人均工作量為140～150m2/8h，是人工涂抹的4～5倍。施工現(xiàn)場的情況表明:通過噴射槍頭噴出的發(fā)泡保溫砂漿在壓縮空氣的作用下噴射到墻體上，由于槍頭壓力較穩(wěn)定，因此整個(gè)保溫砂漿層能均勻地與建筑基層結(jié)合，克服了人工在涂抹過程中碾壓力不均勻的問題，從而有效防止了空鼓、開裂等問題。尤其在天花板等處，噴涂效果要顯著高于人工涂抹效果。

　　4 �；�微珠噴涂發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　外墻保溫技術(shù)起源于上世紀(jì)40年代的瑞典和德國，至今已有60多年的歷史。我國采用外墻保溫技術(shù)已有多年歷史了。到目前為止，國內(nèi)已有數(shù)億萬平方米的工程采用了外墻保溫技術(shù)，并能夠滿足節(jié)能50%、節(jié)能65%設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求或更高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　就保溫材料而言，外保溫系統(tǒng)的耐久性和防火性是目前外墻外保溫亟待解決的兩大問題。我國有5個(gè)不同的氣候分區(qū)，外墻外保溫不可能“一刀切”，在節(jié)能保溫設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)各個(gè)地區(qū)的氣候條件和建筑類型，因地制宜地選擇材料。

　　�；�微珠噴涂發(fā)泡技術(shù)如果施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，容易造成表面凹凸不平，基層局部空鼓等缺陷。因此，市場近年已出現(xiàn)納米涂料，內(nèi)含的微珠直徑平均為2微米，而最小甚至可達(dá)納米級，具有粉刷均勻，表面平整，不易空鼓的優(yōu)點(diǎn)，但其綜合造價(jià)相對較高，還有待于進(jìn)一步提高其性價(jià)比。

　　當(dāng)前，玻化微珠噴涂發(fā)泡技術(shù)在建筑外墻節(jié)能保溫施工中，已初具端倪，據(jù)報(bào)道在陜西、山西、河南等地均有施工。

　　5 結(jié)束語

　�、磐ㄟ^對�；�微珠保溫砂漿加入發(fā)泡泡體，可以有效提高其保溫隔熱性能，發(fā)泡技術(shù)有效降低了保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)，使得該材料更易于在北方地區(qū)推廣。

　�、茋娡堪l(fā)泡機(jī)械的應(yīng)用，可以克服人工涂抹保溫砂漿時(shí)存在的碾壓不均勻的問題，并提高了施工速度和效率。同時(shí)在個(gè)別不易施工的工作面(如天花板)，機(jī)械噴涂具有顯著的優(yōu)勢。

　　⑶機(jī)械噴涂發(fā)泡施工工藝的提出，突破了傳統(tǒng)施工方法在實(shí)際應(yīng)用中的局限性，指導(dǎo)和規(guī)范了該項(xiàng)新技術(shù)在實(shí)踐操作中的細(xì)節(jié)問題，并為漿料類保溫材料在施工中存在的困難提供了新的解決方法。